yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

ADI与温度测量

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     我曾经写过两篇博文,主要是写我在读硕士一年级时候所做的温度测量的电路。分别通过铂电阻PT100和热电偶,对船上的锅炉房进行温度测量,当时的情况是在温度环境在0~50degC甚至60degC(这是经验数据,在设计的时候没有考虑测量模块的温度)的地方,开发自动测温装置,通过总线发送给控制室。当初设计的材料非常的简陋,甚至是让人啼笑皆非的。而温度测量作为非常普遍的应用,对于我个人和同行们可能需要对此有进一步深入的了解。当初的设计是围绕着ADI的芯片进行的,而当前可参考的有效资料很多都是ADI的。

两种简单、精确、灵活的热电偶温度测量方法.pdf

温度测量系统对ADC的要求.pdf

注:以下关于热电偶、热敏电阻和温度检测器的介绍从网上(包括ADI的温度测量系统对ADC的要求)的材料摘录,ADI的典型测试图采用ADI的链接,本文作为系统的整理一个思路,作为系列开篇。

热电偶(Thermo Couple)

     热电偶由两根不同导线(热电极)组成,其中的一端是互相焊接的,形成热电偶的测量端。测量端处于待测温度的介质中,其另一端 (参比端)则输出信号。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,热电偶将产生的热电动势输出信号。

热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从-200℃到2000℃。它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。另外,热电偶需要外部参考端。

热电偶比较全面的简介.pdf

温度检测器(RTD)

    是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,其受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。

RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定,并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。

RTD Measurement and Theory

 

 

 

热敏电阻

热敏电阻具有多种不同的封装类型和价位。它们体积小、易于互换和稳定性高。它们还具有非常快的响应温度传感器速度和高输出幅度。目前,它们的工作温度限于150℃左右。热敏电阻具有4%/℃的大温度系数(TC),呈非线性,并且需要外部激励源,以及具有

固有的自身发热问题。

THE THERMISTOR

 

Thermal Resistance Theory and Practice

温度传感器概述可看这篇文章:

温度传感器.pdf

 

汽车上,各个模块为了有效的进行控制,也有着大量的温度测量的应用。从以下的一些文件中可见一斑:

QCT 556-1999汽车制动器 温度测量和热电偶安装 

汽车发动机温度传感器

此文先把主体结构勾勒出来,把有效的资料进行合理的整理。

PS:一直不太想进一步的进入电池内阻测量的进一步分析工作,感觉对于一个测量系统应该由DC静态的到AC整合的,其分析也从误差分析至噪声。因此前段时间挖的一个大坑一直没有好好填。不过相信一步步的写下去,总能让我自己和大家一起把这些问题梳理清楚。